Optimasi Operasi Tanur Tiup untuk Memperpanjang Siklus Kampanye
Optimasi Operasi Tanur Tiup untuk Memperpanjang Siklus Kampanye
Biaya pembangunan kembali atau relining tanur tiup (BF) sangat tinggi. Oleh karena itu, teknik-teknik untuk memperpanjang usia kampanye tanur tiup sangat penting dan perlu dikejarkan secara aktif.
Tanur tiup besar biasanya menghasilkan output kampanye per volume satuan yang sedikit lebih tinggi. Hal ini disebabkan karena tanur besar umumnya berbasis desain yang lebih modern dan terotomatisasi dengan baik. Keberadaan pabrik baja terintegrasi bergantung pada pasokan logam panas (HM) yang berkelanjutan, yang dalam pabrik dengan sejumlah kecil tanur besar membuat usia kampanye panjang menjadi sangat krusial.
Tiga Kategori Teknik Pemerlengkapan Usia Kampanye
Teknik untuk memperpanjang usia kampanye tanur tiup dapat dikelompokkan ke dalam tiga kategori berikut:
- Praktik operasional – Pengendalian proses tanur tiup memiliki pengaruh besar terhadap usia kampanye. Tanur tiup harus dioperasikan tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan produksi, tetapi juga untuk memaksimumkan usianya. Oleh karena itu, praktik operasional perlu dimodifikasi seiring berjalannya kampanye dan sebagai respons terhadap area masalah untuk memaksimumkan usia kampanye.
- Tindakan perbaikan – Setelah aus atau kerusakan yang mempengaruhi usia tanur tiup menjadi terlihat, teknik perbaikan teknis harus digunakan atau dikembangkan untuk memaksimumkan usia kampanye.
- Desain yang ditingkatkan – Seiring berkembangnya bahan dan peralatan yang ditingkatkan, ini harus dimasukkan ke dalam pembangunan kembali di masa depan untuk memperpanjang usia area kritis tanur tiup, di mana hal tersebut efektif secara biaya.
Praktik operasional untuk usia kampanye yang ditingkatkan dibahas dalam artikel ini. Praktik operasional yang mempengaruhi usia kampanye tanur tiup dijelaskan di bawah ini.
Produktivitas
Produktivitas tanur tiup biasanya dinyatakan dalam ton (t) logam panas per volume tanur tiup (m3) per hari. Produktivitas tinggi melibatkan peningkatan aliran bahan dengan laju penurunan beban yang lebih tinggi, dengan aktivitas tungku yang lebih besar untuk menghilangkan jumlah cairan yang lebih besar. Stabilitas operasi terpengaruh ketika tanur tiup dioperasikan dengan keras, maka penurunan beban menjadi kurang halus dan zona peleburan menjadi lebih tinggi. Hal ini mempengaruhi aus dinding tanur tiup. Peningkatan aliran produk cair mempercepat aus tungku dan menghasilkan kondisi lubang keluar yang lebih sulit.
Produktivitas rendah melibatkan periode yang lama dengan volume udara panas rendah, yang mengakibatkan penetrasi udara yang berkurang dan aliran gas yang meningkat di dinding tanur tiup, kecuali jika modifikasi yang sesuai pada distribusi beban dilakukan. Istirahat produksi yang panjang biasanya berdampak buruk pada kondisi tungku.
Pertimbangkan tingkat produktivitas pada tanur tiup yang telah mencapai usia kampanye panjang, jelas bahwa tanur tiup ini tidak dioperasikan pada potensi maksimumnya selama mayoritas kampanye. Faktor umum adalah operasi yang stabil dan konsisten, dengan praktik yang digunakan untuk memantau dan melindungi dinding dan tungku. Operasi semacam ini lebih mudah dicapai pada tingkat produksi di bawah output maksimum. Namun, sulit untuk menentukan nilai indeks produktivitas universal (t/m3/hari) untuk mencapai ini, karena indeks juga dipengaruhi oleh beberapa faktor selain laju pengoperasian tanur tiup. Faktor-faktor ini meliputi bentuk internal tanur tiup, kondisi aus refraktori, kondisi operasi lokal, dan periode pemeliharaan, dll.
Untuk memaksimumkan usia kampanye, diperlukan strategi untuk memungkinkan tanur tiup dioperasikan dengan cara yang stabil dan terkontrol. Banyak pembangunan kembali tanur tiup melibatkan peningkatan volume dalam, bukan untuk meningkatkan output tetapi untuk memungkinkan target produksi tercapai pada tingkat produktivitas yang lebih rendah dan sehingga menawarkan potensi untuk operasi yang lebih stabil dan usia kampanye yang lebih panjang.
Adalah fakta bahwa penangguhan yang sering pada tanur tiup mengurangi produktivitasnya, tetapi usia kampanye juga berkurang karena berjumlah operasi start/stop yang berlebihan. Output kampanye per volume berkurang tidak proporsional terhadap persentase waktu henti. Kampanye panjang, diukur dengan kriteria ini, paling baik dicapai dengan operasi tanur tiup yang berkelanjutan tanpa penangguhan yang panjang.
Pengurangan produktivitas jangka pendek juga diperlukan untuk mengatasi area masalah yang teridentifikasi pada tanur tiup, untuk melindungi integritas tungku, sehingga menghindari akhir kampanye yang premature.
Beban (Burden)
Untuk operasi tanur tiup yang stabil pada tingkat produktivitas yang wajar, koks berkualitas baik diperlukan. Faktanya, koks adalah salah satu alasan utama untuk periode operasi yang buruk. Periode operasi yang buruk sering menghasilkan operasi yang tidak teratur, dan bahkan operasi dingin yang potensi merusak lapisan tanur tiup dan consequently usia kampanye.
Koks perlu kuat dan stabil untuk mendukung beban beban dengan kerusakan mekanis minimal. Koks perlu cukup besar dan berukuran seragam, dengan jumlah debu minimal untuk menciptakan lapisan yang permeabel di mana cairan dapat menetes ke tungku tanpa membatasi gas yang naik. Ukuran yang konsisten diperlukan untuk menghindari variasi yang tidak diinginkan dalam permeabilitas dan untuk mendukung konsep variasi ketebalan lapisan koks di seluruh radius tanur tiup untuk mengontrol aliran gas radial. Koks perlu cukup tidak reaktif terhadap kehilangan larutan, mempertahankan kekuatannya dalam kondisi semacam itu, dan rendah alkali untuk meminimalkan gasifikasi alkali di lorong udara, yang memiliki efek merusak pada hancurnya koks dan refraktori tanur tiup. Kelembaban koks dan variasi kandungan karbon perlu dikontrol untuk meminimalkan efeknya pada kondisi termal proses.
Pada tingkat injeksi hidrokarbon lorong udara yang tinggi, terdapat pengurangan yang sesuai dalam proporsi koks yang dimasukkan dan consequently kualitas koks menjadi lebih penting.
Kualitas koks universal untuk operasi stabil yang kompatibel dengan usia kampanye tanur tiup yang panjang sulit ditentukan, karena tidak hanya jenis operasi yang berbeda memiliki persyaratan koks yang berbeda tetapi juga properti fisik bervariasi sesuai titik pemotretan antara oven koks dan tanur tiup.
Dalam kasus penggunaan koks dari lebih dari satu sumber, baik perlu campuran yang memadai atau memasukkan koks yang berbeda secara diskrit adalah penting, karena proporsi yang bervariasi dari koks dengan properti yang berbeda menghasilkan kondisi yang tidak stabil di tanur tiup.
Koks di pusat tanur tiup secara bertahap menggantikan dead man dan koks di tungku, yang harus tetap permeabel untuk memungkinkan cairan mengalir di seluruh pusat tungku. Ini menghindari aliran periferal logam panas berlebih di tungku yang dapat menghasilkan aus refraktori yang parah di dasar dinding samping. Peningkatan suhu pusat padding tungku biasanya diamati dengan peningkatan ukuran koks dead man, yang menunjukkan aktivitas pusat tungku yang meningkat. Ukuran lubang saring koks adalah parameter penting untuk pemeliharaan permeabilitas tungku. Biasanya bermanfaat untuk meningkatkan ukuran saring dan memasukkan koks kecil tambahan yang timbul, dicampur dengan beban bijih, jauh dari garis pusat tanur tiup.
Tujuan penggunaan koks berkualitas tinggi adalah untuk memastikan bahwa koks besar mencapai daerah bawah tanur tiup. Untuk memantau ini, diinginkan bahwa koks diambil sampel dari waktu ke waktu pada tingkat lorong udara untuk menilai hancuran koks melalui tanur tiup. Ini biasanya dilakukan selama pemeliharaan yang dijadwalkan. Sampel koks besar dirak dari lubang lorong udara dan propertinya dibandingkan dengan sampel koks masukan yang sesuai. Dengan cara ini, faktor lain yang mempengaruhi ukuran koks juga dapat diidentifikasi.
Koks berkualitas baik dan konsisten serta pemantauan baik garis stok dan koks bosh jelas merupakan strategi penting untuk usia kampanye panjang.
Campuran Beban Bijih
Tanur tiup dioperasikan dengan berbagai macam komponen beban bijih seperti sinter, pelet, dan bijih besi ukuran (SIO) dll. Berbagai macam fluks juga digunakan dalam beban bijih.
Jumlah kecil bahan lain seperti logam bekas yang direkuperasi, debu ferrous, skala pabrik, lumpur konverter, ilmenit, limbah daur ulang atau bahkan besi reduksi langsung atau bijih besi granulat juga kadang-kadang digunakan dalam beban bijih. Penggunaan bahan-bahan ini biasanya tergantung pada faktor lokal.
Pabrik baja terintegrasi biasanya memiliki pabrik sinter sehingga tanur tiup di pabrik-pabrik ini menggunakan persentase besar sinter dalam beban, dengan sisa beban terdiri terutama dari SIO dan/atau pelet. Pelet dipilih di atas SIO di beberapa pabrik untuk sisa beban karena properti unggulnya.
Di seluruh dunia, persentase pelet dalam beban tanur tiup bervariasi dari 0 % hingga 100 %. Pengalaman di berbagai pabrik telah menunjukkan bahwa tanur tiup yang menggunakan persentase tinggi pelet menderita variasi beban panas yang lebih tinggi di tumpukan bawah dan bosh, mengakibatkan aus yang berlebihan di tumpukan bawah dan bosh dan usia kampanye yang lebih pendek. Salah satu alasan untuk ini adalah kontrol yang tidak memadai terhadap distribusi beban. Pelet memiliki sudut reposa yang jauh lebih rendah daripada sinter atau koks dan, ketika mendarat pada garis stok yang miring, cenderung berguling dengan mudah. Ini menghasilkan lapisan bijih yang relatif tebal menuju pusat tanur tiup yang mendorong aliran gas berlebih di dinding tanur tiup.
Situasi ini diatasi dengan penambahan pendingin dengan densitas tinggi di tumpukan bawah dan peralatan distribusi beban yang ditingkatkan. Fluktuasi suhu payung bawah, geseran yang meningkat, dan fluktuasi suhu logam panas dapat diamati dengan muatan pelet yang harus dikontrol oleh kontrol distribusi beban, dengan pemuatan koks di tengah dan penambahan koks kacang ke pelet.
Aspek penting dari komponen beban individual adalah karakteristik pelunak dan peleburan. Sebagian besar tekanan jatuh di seluruh tanur tiup ada di daerah di mana beban bijih melembut, meleleh, dan menetes melalui tapisan koks di mana gas naik. Rentang peluncuran dan peluncuran yang luas menyebabkan peningkatan tekanan jatuh dan zona koesitif yang besar yang menempel pada bata tumpukan bawah, dengan refraktori yang terkena suhu tinggi di area yang lebih luas dari yang diinginkan. Suhu dinding yang lebih rendah dan/atau fluktuasi termal yang lebih sedikit membantu memperpanjang usia bata tumpukan bawah.
Properti peluncuran dan peleburan dari beban multikomponen berbeda dari komponen individual. Oleh karena itu, data tes peluncuran dan peleburan harus dipertimbangkan tidak hanya untuk komponen beban individual tetapi juga untuk campuran bijih yang diusulkan untuk membantu pemilihan beban bijih.
Untuk meminimalkan variasi termal dan kimiawi, beban homogen diinginkan. Komponen beban harus dicampur sebisa mungkin. Hal ini tergantung pada jumlah komponen beban dan sistem pemuatan individual, tetapi biasanya dapat dicapai dengan tingkat yang wajar dengan pilihan bunker penyimpanan dan urutan pembuangan bahan.
Mungkin untuk mencapai operasi tanur tiup yang stabil dan usia kampanye panjang dengan berbagai beban asalkan kualitas bahan konsisten dan tersedia kapasitas pendingin dinding yang memadai dan kontrol distribusi yang tepat.
Kualitas Beban Bijih
Tanur tiup yang permeabel diperlukan untuk operasi stabil. Penting bahwa beban bijih kuat, berukuran seragam dan saringan yang efisien untuk menghilangkan debu. Ini tidak boleh hancur berlebihan di tumpukan dan menghasilkan debu tambahan. Ini harus cukup pori, dapat direduksi dan berukuran yang memungkinkan untuk direduksi secara efektif ketika mencapai zona peluncuran. Dengan cara ini zona koesitif lebih tidak restriktif, dengan lumpur yang kaya FeO lebih sedikit, dan beban termal di daerah bawah tanur tiup lebih rendah, mendorong operasi yang halus.
Properti peluncuran dan peleburan komponen bijih memiliki efek penting pada operasi tanur tiup. Pembatasan di zona koesitif dan karakteristik peleburan yang buruk dapat menghasilkan penurunan beban yang tidak teratur, operasi yang tidak stabil dan fluktuasi termal. Kondisi ini cenderung mempersingkat usia dinding tanur tiup.
Tidak ada tes peluncuran dan peleburan yang terstandarisasi dan ada banyak indeks yang dikutip untuk mewakili suhu peluncuran dan peleburan seperti awal reduksi langsung, tekanan jatuh selama peleburan, dan jumlah materi yang menetes dll.
Distribusi Beban
Distribusi beban adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi usia kampanye tanur tiup. Tidak hanya dapat mempengaruhi stabilitas operasi tetapi, dengan menentukan aliran gas radial di tanur tiup, ini adalah salah satu faktor utama yang mengontrol laju aus dinding tanur tiup.
Umumnya aliran gas radial dikontrol oleh rasio bijih terhadap koks dalam beban, karena ukuran koks biasanya lebih besar. Ini biasanya dicapai dengan memuat bahan dalam lapisan diskrit dan memvariasi ketebalan lapisan di seluruh radius tanur tiup. Perlindungan dinding tanur tiup sehingga dicapai dengan meningkatkan proporsi lapisan bijih di dinding, yang menghasilkan jumlah panas yang dihilangkan oleh sistem pendingin dinding yang berkurang. Namun, ada batas proporsi bahan bijih dekat dinding tanur tiup untuk menghindari pembentukan lapisan tidak aktif, yang dapat mendorong pembentukan akreasi dinding dan membiarkan beban yang tidak diproses ke daerah bawah tanur tiup dan meningkatkan kerugian lorong udara. Proporsi koks di pusat tanur tiup harus cukup untuk memungkinkan operasi tanur tiup yang stabil pada tingkat produksi yang diinginkan. Proporsi koks yang besar menciptakan daerah yang relatif permeabel dengan cairan menurun yang lebih sedikit, yang memungkinkan penggunaan volume udara maksimum tanpa fluktuasi besar dalam tekanan udara dan penurunan beban yang tidak teratur.
Koks di pusat tanur tiup menggantikan koks di tungku dan pusat koks yang kaya permeabel mendorong tungku yang permeabel, yang berkaitan dengan aliran cair di seluruh tungku. Chimney koks pusat tidak boleh terlalu lebalah tanpa alasan. Dalam kasus semacam itu, ineffisiensi terjadi dan kerusakan mungkin terjadi pada sebagian bagian atap tanur tiup karena kapasitas panas yang terlalu tinggi dari gas naik.
Pemuatan Ukuran Terpisah
Sistem distribusi yang lebih canggih memungkinkan kontrol tambahan atas distribusi beban dengan menggunakan lebih dari satu rentang ukuran dari suatu bahan tertentu. Salah satu praktik yang paling umum digunakan adalah pemuatan bahan bijih halus, sering dari saringan beban bijih utama. Bahan halus dimuat secara terpisah dalam jumlah kecil dekat dinding tanur tiup, untuk memberikan pengurangan permeabilitas lokal dan dengan itu melindungi dinding. Memuat bagian kecil terpisah dari bahan yang lebih halus biasanya mengurangi kapasitas pemuatan tanur tiup.
Koks Kacang
Sistem pemuatan yang fleksibel memungkinkan penggunaan koks kacang (ukuran typis adalah dalam rentang 10 mm hingga 30 mm). Pemuatan koks kacang, dicampur dalam beban bijih dan diposisikan di tengah radius, meningkatkan operasi dengan meningkatkan efisiensi reduksi dan permeabilitas lapisan bijih di zona koesitif. Ada permeabilitas yang ditingkatkan dan suhu perut yang berkurang dengan pemuatan koks kacang. Koks kacang yang dimuat di dinding, dikompress antara dua muatan bijih mencegah daerah dinding tidak aktif ketika bijih halus dimuat di dinding. Koks kacang ditambahkan ke pelet untuk meningkatkan sudut reposa mereka, dengan itu mengurangi proporsi beban bijih di pusat tanur tiup.
Segregasi Ukuran
Banyak sistem penciptaan menghasilkan beberapa derajat segregasi ukuran dalam bahan masukan. Jika bahan awal yang dikeluarkan lebih halus dan bahan akhir lebih kasar, karakteristik ini dapat dimanfaatkan untuk mendistribusi ukuran radial, dan consequently distribusi aliran gas radial. Jenis segregasi ini biasanya terjadi pada tanur tiup yang dimuat dengan belt daripada pada tanur tiup yang dimuat dengan skip dan lebih dapat dikontrol dengan atap tanpa lonceng. Modifikasi yang sesuai juga dapat ditambahkan ke sistem pemuatan untuk meningkatkan karakteristik segregasi yang diinginkan.
Segregasi ukuran radial tambahan juga dapat terjadi dengan bergulir pada garis stok yang miring. Segregasi ukuran juga dapat memodifikasi karakteristik peluncuran dan peluncuran beban di sepanjang radius tanur tiup, ketika satu komponen memiliki rentang ukuran dan kimia yang berbeda.
Beberapa sistem penciptaan menghasilkan variasi sekitar dalam distribusi beban. Variasi ini harus dipersedikit dengan desain atau operasi.
Pemuatan Koks di Tengah
Proporsi koks yang besar biasanya diperlukan di pusat tanur tiup, untuk mendorong kerja pusat yang cukup untuk operasi stabil. Ini terutama pada produktivitas yang lebih tinggi dan saat beroperasi dengan tingkat injeksi hidrokarbon lorong udara yang tinggi. Namun, untuk beroperasi dengan koks sepenuhnya di tengah tungku kurang efisien dalam bahan bakar dan teknik telah dikembangkan untuk mempersempit lebar daerah ini dari pemuatan koks di tengah. Pada atap tanpa lonceng, ini dicapai dengan memuat batch kecil koks dengan lereng putar sepenuhnya diturunkan.
Tapisan koks yang permeabel diperlukan di tungku, untuk mendorong aliran cair di seluruh pusat tungku dan mengurangi aliran periferal, yang dapat menyebabkan aus dinding samping yang berlebihan. Koks di dead man dan tungku secara bertahap digantikan oleh koks dari pusat tanur tiup. Pemuatan koks di tengah mengurangi persentase bahan bijih di pusat tanur tiup dan meningkatkan permeabilitas tungku. Permeabilitas tungku dapat ditingkatkan lebih lanjut dengan pemuatan koks yang lebih besar dan stabil di tengah.
Usia Armor Tenggorokan
Untuk usia kampanye panjang, penting untuk meminimalkan aus pada armor tenggorokan yang tetap yang disebabkan oleh dampak langsung dari bahan beban. Meskipun mungkin untuk memperbaiki armor tenggorokan atau menyematkan pelindung, ini mungkin melibatkan penangguhan pemeliharaan yang panjang, yang sama mungkin berdampak buruk pada usia tungku. Oleh karena itu, distribusi beban dan ketinggian garis stok yang digunakan harus dipilih untuk menghindari dampak beban semacam itu.
Kualitas Logam Panas
Saat beroperasi tanpa perlindungan tengkorak di tungku, karbon tungku biasanya dihapus oleh serangan larutan besi dan lumpur. Karburisasi awal besi, sebelum kontak dengan refraktori tungku meminimalkan aus tungku semacam itu.
Untuk karburisasi awal, diperlukan periode kontak yang lama antara cairan dan koks. Pada produktivitas tertentu, ini dapat didorong oleh zona menetes yang lebih tinggi dan dead man, dengan zona koesitif yang lebih tinggi. Ini biasanya menghasilkan peningkatan Si (silikon) logam panas. Umumnya tingkat saturasi karbon menurun seiring peningkatan konten Si. Sebagai akibatnya, logam panas lebih dekat ke saturasi pada tingkat Si yang lebih tinggi, untuk ukuran tanur tiup tertentu dan suhu logam panas.
Selain itu, peningkatan Si logam panas meningkatkan suhu cair logam panas dan dengan itu mengurangi keencerannya. Ini cenderung mengurangi kecepatan aliran di tungku dan mendorong pembentukan lapisan padat pada refraktori tungku.
Pada suhu logam panas yang lebih rendah, tingkat saturasi karbon besi lebih rendah dan tercapai lebih awal. Suhu logam panas yang rendah memiliki manfaat tambahan yaitu viskositas besi yang meningkat yang mengurangi aliran periferal, mengurangi tendensi untuk melarut tengkorak pelindung dan menembus retakan dan pori yang halus.
Si logam panas yang lebih tinggi dan suhu logam panas yang lebih rendah sulit dicapai bersama, karena zona koesitif yang lebih tinggi biasanya menghasilkan tungku yang lebih hangat, tetapi efek keseluruhan adalah untuk logam panas yang memasuki tungku menjadi lebih dekat ke saturasi karbon. Pengurangan tekanan atas tinggi mungkin menghasilkan peningkatan kecil dalam Si tanpa mempengaruhi kondisi termal tanur tiup. Probabilitas pelarutan karbon tungku lebih rendah pada tingkat Si yang lebih tinggi.
Diameter Lorong Udara
Diameter lorong udara dipilih untuk memastikan penetrasi udara yang memadai untuk kondisi operasi yang diberikan dan untuk mencegah gas naik yang berlebihan di dinding tanur tiup. Pemilihan ukuran lorong udara mempengaruhi tingkat kerja pusat tanur tiup dan tingkat perlindungan dinding bosh dan tumpukan bawah. Biasanya perlu memvariasi diameter lorong udara di sekitar tanur tiup untuk memastikan keseimbangan sekitar aliran gas.
Meskipun ukuran lorong udara dipilih dengan hati-hati, peningkatan diameter yang signifikan sering diamati ketika lorong udara diganti, terutama ketika usia panjang dicapai. Ini mempengaruhi kedua faktor di atas dan menguntungkan dalam hal usia kampanye untuk mengganti lorong udara setelah periode tertentu, tidak hanya untuk meminimalkan efek aus lorong udara tetapi untuk mengurangi kemungkinan kebocoran air ke tanur tiup dan jumlah periode off blast yang tidak terjadwal untuk mengganti lorong udara yang gagal.
Diameter lorong udara tepat di atas lubang keluar sering dikurangi, atau lorong udara bahkan ditutup, untuk mendorong pengecoran yang halus dan mengurangi pembuatan besi di atas lubang keluar.
Diameter lorong udara sering dikurangi secara lokal, sebagai respons terhadap suhu dinding samping tungku yang tinggi, untuk mengurangi cairan menetes dan aktivitas tungku di area masalah. Ini dilakukan dengan penambahan insert lorong udara atau dengan penggantian lorong udara. Dalam kasus parah, atau sebagai tindakan darurat jangka pendek, lorong udara yang bersangkutan dapat ditutup dengan menyumbat dengan tanah liat. Ini sering memiliki efek cepat dalam mengurangi suhu dinding samping tungku yang sesuai.
Praktik Pabrik Pengecoran
Praktik pabrik pengecoran memainkan peran penting dalam mengontrol aliran cair di tungku dan menghindari level cair yang tinggi yang mungkin menempel pada lorong udara, mempengaruhi distribusi udara atau bahkan menyebabkan kerusakan lorong udara atau pipi tiup. Faktor-faktor ini dapat mempengaruhi stabilitas operasi, menghasilkan periode off blast dan potentially mempengaruhi usia kampanye.
Panjang Lubang Keluar
Dengan lubang keluar yang lebih panjang, produk cair tidak hanya ditarik dari lebih rendah di tungku, tetapi juga dari titik yang lebih dekat ke pusat tungku. Ini mengurangi aliran periferal dekat lubang keluar dan dengan itu aus dinding samping tungku. Untuk memperpanjang panjang lubang keluar, perlu meningkatkan jumlah massa lubang keluar yang diinjeksikan selama periode waktu, untuk meningkatkan ukuran jamur di dalam tanur tiup secara bertahap, yang juga melindungi refraktori di bawah lubang keluar. Dengan panjang lubang keluar yang pendek dan pengecoran bergantian dari lubang keluar yang jarak jauh, fluktuasi suhu dinding samping meningkat, potentially meningkatkan erosi refraktori.
Suhu padding tungku yang tinggi mungkin dialami karena kehilangan lapisan beku dan/atau pelarutan karbon tungku, sementara suhu dinding samping tungku memuaskan. Dalam kasus semacam itu, mungkin perlu memendekkan lubang keluar, dengan mengurangi jumlah massa lubang keluar yang diinjeksikan dan mungkin dengan pengurangan kemiringan lubang keluar. Ini membantu dalam pengurangan aliran logam panas dekat pusat tanur tiup dan meningkatkan cairan yang tertahan di padding tungku.
Diameter Lubang Keluar
Diameter lubang keluar yang diperlukan untuk mempertahankan produktivitas tertentu bergantung pada parameter tanur tiup, seperti proporsi waktu pengecoran, tekanan atas, volume lumpur, ukuran koks tungku, viskositas cair dan properti massa lubang keluar. Dalam kasus lubang keluar terlalu kecil untuk tingkat produksi tertentu, maka tidak akan mungkin untuk mengecor tungku hingga kering. Jika lubang keluar terlalu besar, lebih sedikit produk cair mungkin dikeluarkan dari tungku selama pengecoran karena lubang keluar akan meledak secara premature, karena cairan di atas lubang keluar dikeluarkan sebelum cairan di sisi seberang tungku dapat menurun melalui tapisan koks. Dalam kedua kasus ini, level cair di tungku tetap tinggi dan ultimately mempengaruhi operasi yang stabil. Oleh karena itu ukuran optimum lubang keluar diperlukan yang dicapai dari pengalaman.
Saat satu lubang keluar digunakan, ukurannya harus dipilih untuk memungkinkan tanur tiup dicor hingga kering dan memberikan waktu yang cukup untuk massa lubang keluar menyembuh antara pengecoran. Pada tanur tiup di mana lubang keluar bergantian digunakan, ukuran lubang keluar yang berbeda mungkin diperlukan dalam kondisi operasi tertentu, untuk memastikan drainase di seluruh tungku.
Pada tanur tiup multi lubang keluar yang mengalami aus di padding tungku, mungkin diinginkan untuk meningkatkan diameter lubang keluar. Ini, bersama dengan pengurangan panjang lubang keluar, mengurangi aliran besi di seluruh padding tungku dan meningkatkan sisa besi di tungku di akhir pengecoran, dengan itu mendorong pembentukan lapisan beku di padding tungku.
Massa Lubang Keluar
Properti massa lubang keluar penting untuk operasi tanur tiup. Massa harus mengeras dengan cepat dan menyembuh sepenuhnya antara pengecoran untuk menciptakan lubang keluar yang kuat dan awet. Massa lubang keluar harus memiliki properti adhesi yang baik, untuk membangun struktur yang kuat dan permanen yang menahan aliran cair dan juga melindungi refraktori tungku di bawah lubang keluar.
Jumlah, Posisi dan Performa
Produktivitas tinggi dapat dicapai pada tanur tiup satu lubang keluar ukuran menengah. Namun, ada keuntungan ketika lebih dari satu lubang keluar tersedia, ini menjadi keharusan pada tingkat produksi yang lebih tinggi. Pengecoran bergantian dari lubang keluar di sisi seberang tungku menghasilkan drainase tungku yang lebih efektif, dan juga memberikan periode yang lebih panjang untuk massa lubang keluar menyembuh sepenuhnya, menghasilkan lubang keluar yang lebih awet. Keberadaan dua lubang keluar memungkinkan refurburisasi besar dari lari besi utama tanpa memerlukan periode off blast. Jika hot spot terjadi di dinding tungku tanur tiup multi lubang keluar, mungkin mungkin untuk menggunakan lubang keluar alternatif yang tidak mendorong aliran periferal di area yang erosi. Aus dinding samping yang dihasilkan oleh aliran periferal akan tersebar lebih merata di sekeliling lingkaran pada tanur tiup multi lubang keluar.
Untuk tanur tiup besar, produktivitas tinggi, lebih baik memiliki empat lubang keluar, yang memungkinkan pasangan berseberangan dioperasikan sementara satu lari diperbaiki dan yang lain dalam siaga. Untuk menyamakan aus dinding samping dan mendorong drainase tungku yang lengkap, idealnya ini akan terletak pada interval 90 derajat.
Frekuensi dan Laju Pengecoran
Laju pengecoran ditentukan oleh ukuran bor lubang keluar yang digunakan, karakteristik aus massa lubang keluar, tekanan atas, viskositas cair dan jumlah lubang keluar yang digunakan. Dengan massa lubang keluar berperforma tinggi modern, ada tendensi untuk mengurangi jumlah pengecoran, yang mengurangi biaya operasional lubang keluar. Dengan menurunkan laju pengecoran, kecepatan cair di dalam tungku berkurang tetapi mereka berlanjut untuk periode yang lebih lama. Pada pabrik pengecoran multi, ada kemungkinan untuk mencor dari lubang keluar berseberangan secara bersamaan (lap casting), asalkan massa lubang keluar menyembuh sepenuhnya dalam waktu yang lebih singkat dari durasi pengecoran dan tenaga kerja dan logistik memungkinkan. Teknik ini mengurangi kecepatan aliran di tungku, meskipun ini sering hanya digunakan pada waktu level cair tinggi atau sebelum mengambil tanur tiup dari blast.
Keterlambatan pengecoran yang panjang harus dihindari baik-baiknya, untuk meminimalkan gangguan pada operasi tanur tiup. Ini memerlukan desain yang baik dan operasi yang andal dari peralatan pabrik pengecoran, praktik pabrik pengecoran yang baik dan transportasi tongkat logam panas yang terkoordinasi dengan baik.
Alkali dan Zink
Logam alkali dan zink memiliki efek merusak pada proses tanur tiup dan refraktori. Beban harus memiliki kandungan alkali dan zink pada tingkat minimum ekonomis. Umumnya alkali dan zink dikontrol pada tingkat kurang dari 5 kg/tHM (praktik terbaik adalah 2 kg/tHM), tetapi dengan kondensasi uap alkali pada beban yang menurun beban sirkulasi besar dapat terbentuk di tanur tiup. Ini menghasilkan degradasi sinter yang meningkat dan hancuran koks, dan mendorong pembentukan akreasi dinding, semuanya yang dapat menghasilkan penurunan beban yang tidak teratur dan operasi tanur tiup yang tidak stabil.
Alkali dan zink, dalam bentuk gas, menembus retakan dan pori di refraktori dinding tanur tiup. Serangan kimia yang dihasilkan dan siklus termal melemahkan lapisan permukaan refraktori, yang akhirnya dihapus oleh beban yang menurun, memungkinkan proses untuk diulang.
Disseksi tungku setelah akhir kampanye telah menunjukkan bahwa aus berlebihan terjadi di dasar dinding samping dan zona rapuh biasanya terbentuk antara kulit dan muka panas karbon. Alkali dan zink sering ditemukan pada tingkat tinggi di zona rapuh ini. Berbagai mekanisme hancuran telah diusulkan yang melibatkan senyawa ini. Stres dan retakan termal di dinding samping memungkinkan alkali dan zink gas untuk menembus dan tersimpan di pori. Ini mengakibatkan ekspansi bata, rapuhnya, pembengkakan lebih lanjut dan akhirnya kehancuran massa refraktori. Tingkat perlindungan refraktori yang signifikan dari alkali dan zink dicapai jika akreasi atau tengkorak membeku di muka panas refraktori, dengan itu melindungi refraktori dari serangan kimia.
Mayoritas alkali dihapus dalam lumpur dan sisa dalam gas atas. Namun, praktik lumpur, kondisi termal dan distribusi beban memainkan peran utama dalam penghapusan alkali. Pengurangan dasaritas lumpur meningkatkan jumlah alkali yang dihapus dalam lumpur sebagai peningkatan tingkat termal tanur tiup atau suhu atas, dengan memperlebar atau memperintensifikasi tingkat kerja pusat. Selain itu, untuk beban alkali tertentu, degradasi koks mungkin lebih besar untuk operasi dengan tingkat injeksi hidrokarbon lorong udara yang tinggi, karena waktu tinggal beban yang meningkat. Penting untuk memantau keseimbangan input dan output alkali dan zink dan bahwa tanur tiup dioperasikan dengan regime termal dan kimiawi yang kompatibel dengan tingkat input elemen-elemen ini, untuk mendorong pengeluaran mereka dalam lumpur dan gas atas.
Penambahan TiO2
Sampel lapisan tungku di akhir kampanye di tanur tiup biasanya mengandung deposit titanium. Ini membentuk lapisan pelindung di daerah yang erosi di dinding samping tungku, di salamander dan di pori dan sambungan bata. Titanium biasanya dalam bentuk carbonitrides Ti(C,N), larutan padat dari karbida titanium (TiC) dan nitrida titanium (TiN). Oleh karena itu praktik saat ini melibatkan memperkenalkan titania (TiO2) ke tanur tiup untuk mendorong lapisan pelindung ini. Tiga metode biasanya digunakan untuk pengenalan TiO2. Ini adalah (i) penambahan ke beban, (ii) injeksi pada lorong udara, (iii) penambahan melalui massa lubang keluar.
Teknik yang paling umum telah dengan penambahan bijih titaniferous (biasanya ilmenit) ke beban. Alternatifnya TiO2 dapat ditambahkan melalui sinter, meskipun pada tingkat rendah.
Dua strategi biasanya diadopsi untuk penambahan TiO2. Yang pertama adalah perbaikan, memulai penambahan TiO2 hanya ketika suhu tungku tinggi diamati, menunjukkan aus tungku. Yang lain mengambil pendekatan pencegahan dan menambahkan jumlah kecil TiO2 secara berkelanjutan, meningkatkan tingkat penambahan jika suhu tinggi diamati. Asupan TiO2 untuk pendekatan pencegahan biasanya 3 hingga 5 kg/tHM, yang biasanya menghasilkan hingga 0,1 % Ti dalam logam panas dan 1 % hingga 1,5 % TiO2 dalam lumpur. Untuk tindakan perbaikan, dosis TiO2 dapat hingga 20 kg/tHM, pada tingkat ini logam panas mungkin mengandung hingga 0,3 % Ti dan lumpur hingga 3,5 % TiO2. Ini menciptakan masalah operasi karena viskositas lumpur yang tinggi dan scaffolding di lari, dan dengan itu tingkat TiO2 yang tinggi ini hanya digunakan untuk periode singkat.
Untuk mendorong presipitasi Ti(C,N), terkadang penambahan TiO2 ditingkatkan sebelum shutdown sehingga logam panas yang tersisa di tungku menjadi jenuh dalam Ti. Saat tungku pendingin selama shutdown, ini mendorong presipitasi. Namun pemulihan produksi lebih sulit pada tingkat Ti yang tinggi karena menciptakan masalah operasi.
TiO2 juga dapat ditambahkan dengan menginjeksikan debu TiO2 melalui lorong udara. Keuntungan teknik ini adalah (i) aplikasi pada posisi lokal, (ii) biaya yang dikurangi karena tingkat TiO2 yang lebih rendah, dan (iii) hasil yang baik dari injeksi waktu singkat, dan (iv) properti beban yang tidak berubah.
Metode ketiga penambahan TiO2 adalah dengan menggunakan massa lubang keluar yang mengandung TiO2. Salah satu massa yang telah dicoba adalah terikat dengan tar dengan sekitar 10 % TiO2. Jelas, titania terikat dalam massa lubang keluar dalam bentuk yang tidak direduksi, dan diinjeksikan dalam jumlah yang relatif kecil. Namun ada keraguan apakah ia direduksi dan melarut dalam logam panas dalam jumlah yang cukup untuk ditendangkan atau apakah ia direduksi dan terikat dengan baik ke dinding samping tungku untuk memberikan manfaat.
TiO2 biasanya sebagian direduksi di tanur tiup dan melarut dalam logam panas. Keacuan lebih tinggi pada suhu yang lebih tinggi. Jika Ti dalam logam panas mendekati saturasi dan suhu muka panas refraktori di daerah yang erosi, retakan dan pori lebih rendah dari suhu logam panas, maka Ti ditendangkan, sebagai Ti(C,N). Teknik ini lebih mungkin berhasil pada tingkat penambahan yang lebih tinggi, tetapi ada faktor lain yang dapat mengganggu mekanisme dasar ini, termasuk kondisi termal tungku, kimia logam/lumpur dan karakteristik aliran cair.
Penambahan TiO2 biasanya dilakukan bersama dengan tindakan perbaikan lain seperti mengurangi produktivitas, menutup lorong udara dan meningkatkan intensitas pendingin tungku. Efek langsung dari penambahan TiO2 oleh karena itu sering sulit ditentukan. Penting untuk melakukan tes Ti yang teratur dan akurat untuk menilai teknik dan memodifikasi operasi untuk mendorong retensi Ti. Efek dari penambahan tingkat tinggi bahkan dapat memiliki efek yang merusak pada operasi tungku, membatalkan manfaat apa pun.
Penambahan TiO2 untuk perlindungan tungku biasanya harus dipertimbangkan sebagai bagian dari rencana perlindungan tungku daripada secara terisolasi.
Pemantauan
Distribusi beban harus dipantau secara teratur untuk memastikan perlindungan dinding dan tanur tiup yang stabil dan berjalan. Perubahan parameter operasi, misalnya perubahan tingkat injeksi hidrokarbon lorong udara atau volume udara, mungkin memerlukan penyesuaian distribusi beban. Efek distribusi beban biasanya dipantau dengan berbagai sonda dan instrumen.
Untuk memaksimumkan usia kampanye, perlu peralatan pemuatan mampu mengontrol distribusi beban secara akurat. Instrumen yang diperlukan juga harus dipasang untuk memantau secara menyeluruh operasi tanur tiup sehingga distribusi beban diubah dan dievaluasi dengan cara yang terkontrol dan teknis.
Instrumentasi dan Kontrol
Peringatan dini atas area masalah tungku sangat penting untuk memaksimumkan usia kampanye, dan termokopel yang terletak di dinding samping tungku dan di padding tungku sangat diperlukan untuk memantau aus tungku. Praktik operasi yang direvisi dan tindakan untuk melindungi tungku harus diambil sebagai akibat dari peningkatan suhu tungku. Suhu padding tungku dan dinding samping juga dapat memberikan indikasi aliran cair di tungku, faktor penting dalam aus tungku.
Suhu yang dicatat oleh termokopel dipengaruhi hanya oleh area kecil di sekitar termokopel. Oleh karena itu sangat penting untuk menempatkan termokopel di area aus kritis. Area penting adalah di bawah lubang keluar dan di sekitar dasar dinding samping di mana pola aus yang disebut 'kaki gajah' biasanya ditemukan. Jumlah termokopel yang memadai harus dipasang, dalam tata letak terbaik untuk memberikan cakupan sepenuhnya sejauh praktis. Pada beberapa lokasi, termokopel dapat diposisikan pada dua atau tiga kedalaman yang berbeda untuk memungkinkan perhitungan profil termal di refraktori dan consequently ketebalan refraktori sisa.
Gerakan blok karbon dapat mencubit termokopel padding tungku, menyebabkan juncak panas palsu atau kegagalan total. Masalah ini dapat diatasi dengan memasang termokopel dalam sheath. Termokopel juga harus diposisikan di sekitar lubang keluar, untuk memantau kondisi dan operasi lubang keluar.
Termokopel tambahan sering ditambahkan setengah kampanye di area dengan aus refraktori yang diketahui, untuk memberikan gambar yang lebih lokal dari masalah yang berkembang. Sebagai tanggung jawabnya, termokopel sering ditambahkan ke area yang diperbaiki untuk memantau perbaikan.
Pantau Pendingin Tungku
Fluks panas di padding tungku atau air pendingin payung dapat ditentukan dari laju aliran air dan perbedaan antara suhu air masuk dan keluar, menggunakan termistor. Ini hanya dapat digunakan untuk memberikan indikasi aus tungku rata-rata. Ini sangat berlaku di tahap akhir kampanye, setelah degradasi termokopel. Pemantauan tren jangka panjang suhu air pendingin tungku mungkin memberikan indikasi efisiensi sistem pendingin.
Kondisi Dinding Tungku
Kondisi proses di dinding tungku sangat penting untuk usia kampanye. Dinding tidak boleh dikenakan beban panas tinggi dari jumlah gas berlebih yang naik di dinding atau impingan zona peleburan pada dinding, yang menghasilkan degradasi cepat refraktori dan aus anggota pendingin. Di sisi lain dinding tidak boleh terlalu tidak aktif sehingga akreasi besar diizinkan terbentuk pada mereka, yang mencegah penurunan beban yang halus, kontrol distribusi beban dan operasi tanur tiup yang stabil. Untuk memantau kondisi dinding berbagai metode digunakan.
Metode umum untuk memantau dinding adalah menggunakan termokopel di dalam dinding, diposisikan dalam bata, dengan ujungnya sejauh pendek dari muka panas untuk memberikan respons termal yang baik. Aktivitas dinding dipantau dari tingkat suhu dan fluktuasi.
Harus ada cakupan termokopel yang baik baik secara vertikal maupun sekitar untuk memantau dinding dengan memadai. Biasanya tujuh tingkat termokopel, masing-masing dengan delapan posisi sekitar digunakan. Dengan sejumlah besar termokopel, sulit bagi operator untuk memantau variasi semuanya. Dengan menggunakan suhu di banyak titik, peta isotherm biasanya dihasilkan, mengidentifikasi daerah dengan suhu tinggi atau rendah yang berkaitan dengan aus refraktori, operasi yang tidak simetris atau pembentukan akreasi. Perilaku suhu dinamis juga digunakan untuk memprediksi pembentukan atau kehilangan dan tingkat akreasi.
Termokopel tenggorokan atau kulit sering dipasang di sekeliling periferi, tepat di bawah armor tenggorokan tetap. Ujung termokopel dipasang sejajar dengan muka panas refraktori, untuk mencatat suhu gas. Ini memberikan ukuran langsung dari aliran gas di dinding dan biasanya tidak terpengaruh oleh deponesi bahan, berbeda dengan termokopel di dalam dinding lebih rendah di tumpukan.
Sonda Pengukuran Radial
Penggunaan sonda yang dapat ditarik adalah salah satu teknik penting untuk memantau dan mengoptimalkan distribusi beban, dan consequently usia kampanye. Sonda semacam ini adalah satu-satunya metode untuk mengukur variasi karakteristik operasi di sepanjang radius tungku, berbeda dengan mengandalkan sepenuhnya pada pengukuran dinding. Mereka pada dasarnya dua jenis yaitu (i) overburden, dan (ii) underburden.
Sonda overburden memiliki beberapa fungsi. Jenis tersimpel biasanya tetap, pendingin air dan mengukur profil suhu gas atas radial atau diameter dan, dalam beberapa kasus, analisis gas. Sonda yang dapat ditarik sebagian besar mengukur profil lapis garis stok dan dapat berjenis mekanis, di mana beban diturunkan ke garis stok atau jenis non-kontak, menggunakan radar, mikrogas, laser, dll.
Kecepatan gas atas juga dapat ditentukan secara fisik untuk mengukur jumlah aliran gas, dan analisis gas atas dan pengukuran suhu sering dilakukan bersama dengan fungsi lainnya. Sonda juga digunakan untuk menentukan trajetur materi dari lereng putar atau armor tenggorokan yang dapat digerakkan, untuk kalibrasi model prediktif distribusi beban dan untuk menentukan efek aus lereng pemuatan.
Sonda underburden, atau in-burden, mengambil sampel gas dan mengukur suhu pada sejumlah posisi radial. Mereka biasanya diposisikan di tumpukan atas, biasanya 3 m hingga 6 m di bawah garis stok. Sonda ini pada dasarnya dua jenis. Jenis konsumtif, biasanya 50 mm diameter, membungkuk dengan beban yang menurun dan diluruskan saat ditarik untuk penggunaan ulang selanjutnya.
Karena gas atas harus melewati garis stok ke salah satu empat saluran keluar, pola aliran gas mulai merusak di dekat garis stok. Tingkat campuran gas yang besar kemudian terjadi di atas beban, dan sonda overburden harus diposisikan dekat garis stok, dan ideally miring, untuk memberikan profil suhu dan gas yang dapat diterima. Sonda underburden tumpukan atas lebih sensitif dan memberikan hasil yang lebih baik daripada sonda overburden. Selain itu, sonda overburden tetap dapat cukup besar dalam ukuran dan, tergantung pada ketinggian garis stok, dapat menciptakan 'bayangan' dan merusak distribusi beban di bawah mereka, yang dapat memberikan hasil yang tidak mewakili.
Sonda, terutama sonda underburden, adalah alat penting untuk memperpanjang usia kampanye tanur tiup.
Model Tungku
Dalam beberapa tahun terakhir, dengan daya komputasi yang semakin banyak tersedia, banyak teknik matematis dan numerik telah dikembangkan untuk memprediksi erosi tungku tanur tiup dan aliran cair di tungku.
Aus lapisan tungku dapat dihitung dengan model matematis, menggunakan pengukuran suhu dari termokopel yang tertanam di dasar tungku dan dinding samping. Untuk teknik ini akurat, cakupan termokopel yang baik diperlukan dan kedalaman pemasangannya perlu diketahui secara tepat, bersama dengan properti termal dan geometri lapisan. Akurasi juga dapat dipengaruhi oleh parameter yang dapat berubah seiring waktu, seperti konduktivitas ramming, kontak termal antara kursus bata dan pengembangan zona rapuh di refraktori, yang dapat secara signifikan mengubah konduktivitasnya.
Meskipun suhu tungku saja memberikan indikasi langsung dari aus tungku, jenis model ini menggabungkan informasi dari termokopel, pada jarak yang berbeda dari muka panas, untuk memprediksi tingkat aus dan lapisan padat dengan lebih akurat.
Pengukuran langsung aus lapisan tungku sulit dan tidak diinginkan karena ini memerlukan bor tes dan sensor yang tertanam melalui ketebalan refraktori penuh.
Kecerdasan Buatan
Proses tanur tiup kompleks, dengan sejumlah besar variabel proses. Tanur tiup modern yang diinstrumentasi dengan baik memiliki ratusan sensor yang harus dipantau oleh sejumlah operator yang berkurang. Akibatnya, sistem komputerisasi sedang dikembangkan untuk memproses informasi primer yang tersedia dan memberikan saran sekunder kepada operator. Ini didasarkan pada serangkaian aturan operasi, analisis statistik data, mengidentifikasi tren yang dibandingkan dengan data historis dan penggunaan teknik cerdas seperti logika kabur dan jaringan syaraf tiruan. Tujuan sistem ini adalah untuk memprediksi penyimpangan dari operasi stabil dan mengkuantifikasi perubahan parameter kontrol yang diperlukan untuk meminimalkan penyimpangan dalam produksi dan kualitas. Ini menghasilkan operasi tanur tiup yang lebih stabil, menghindari masalah operasi besar seperti penurunan beban yang tidak teratur dan kondisi dingin, yang merupakan persyaratan utama untuk usia kampanye panjang.
Sensor Atap Tungku
Sejak akhir tahun 1970, banyak tanur tiup telah dilengkapi dengan kamera inframerah yang melihat melalui jendela di kerucut atap, untuk mengukur profil suhu garis stok. Teknik ini mengatasi beberapa kekurangan sonda suhu overburden tetap. Beban yang jatuh tidak dicoret seperti dengan sonda, menghasilkan distribusi beban yang lebih simetris, dan dengan mengukur suhu bahan efek jarak garis stok ke sonda, yang dapat menghasilkan campuran gas dan mendesensitkan profil suhu, dihindari. Manfaat lebih lanjut adalah rotasi lereng distribusi di tungku dapat diamati. Namun, sistem ini mahal, sulit dipelihara dan mengalami masalah dalam menjaga jendela penglihatan tetap bersih, karena gas atas yang lembap dan debu. Masalah telah dialami dengan debu di gas atas juga mempengaruhi distribusi suhu. Oleh karena itu kamera ini bukan standar dan banyak operator telah meninggalkannya untuk mendukung sonda radial.
Beberapa tanur tiup dilengkapi dengan sistem pengukuran profil garis stok non-kontak yang dipasang di kerucut atap tungku. Sistem ini secara efektif menggantikan sonda overburden yang dapat ditarik dan, meskipun mahal, memiliki keuntungan bahwa mereka mengukur di atas proporsi yang lebih besar dari garis stok daripada radius tunggal sonda.
Termografi
Penggunaan kamera pengcitraan termal untuk mendeteksi titik panas, di kulit tungku, sistem gas atas, stok lorong udara, stove, udara panas dan pipa bussle dan pabrik tambahan lainnya, penting. Tidak hanya memungkinkan deteksi dini area masalah dan memungkinkan perbaikan sistematis mereka, tetapi juga membantu mencegah kegagalan katastrofis, di mana tanur tiup harus diambil dari blast secara tiba-tiba tidak terkontrol diikuti oleh pemulihan yang sering sulit, yang akan berdampak buruk pada usia kampanye.
Deteksi Kebocoran
Sistem yang efisien untuk mendeteksi kebocoran air ke tanur tiup dari lorong udara dan anggota pendingin lainnya sangat penting. Kebocoran air yang tidak terdeteksi dapat mendinginkan tungku, menghasilkan operasi yang tidak teratur dan pemulihan yang sulit dari kondisi dingin. Kebocoran air secara langsung mempengaruhi usia kampanye tanur tiup jika merusak refraktori. Kebocoran air di daerah bawah, lebih panas dari tanur tiup, yang dilapisi dengan bahan karbon, secara tidak terhindarkan menghasilkan oksidasi refraktori. Lubang tikus di refraktori tungku dapat timbul, yang dapat menyebabkan kebocoran. Kebocoran air juga dapat menghasilkan masalah lubang keluar yang dapat mengganggu operasi.
Sistem deteksi kebocoran lorong udara sering digunakan. Salah satu sistem deteksi kebocoran menyelenggarakan sistem meter aliran magnet dengan analisis komputer dari aliran diferensial. Sistem lain deteksi kebocoran menggunakan sistem air tertutup yang dipressurisasi yang menyelenggarakan tangki tambahan dengan frekvensi tambahan yang menunjukkan keparahan kebocoran. Sistem lain melibatkan pengamatan gelembung gas atau konten CO yang terlarut dalam air, pengukuran tekanan diferensial dll.
Sistem deteksi kebocoran yang baik sering memperingatkan operator tentang kebocoran air pada tahap awalnya, sebelum off blast segera diperlukan. Ini memberikan kesempatan untuk anggota yang bocor diisolasi sebelum tungku diambil dalam cara yang terkontrol, dengan pengurangan injeksi hidrokarbon lorong udara dan penyesuaian rasio bijih/koks, dengan itu meminimalkan efek yang merusak yang dihasilkan dari penangguhan yang berikutnya.
Pemeliharaan Pabrik
Semua pekerjaan pemeliharaan yang mungkin harus dilakukan selama produksi, dengan itu mengurangi waktu off blast yang diperlukan. Untuk meminimalkan durasi penangguhan yang dijadwalkan, perencanaan yang baik dan persiapan lanjutan diperlukan. Meskipun faktor-faktor ini jelas untuk ekonomi dan untuk memaksimumkan output pabrik, efek jangka panjangnya pada usia tungku tidak selalu dipertimbangkan.
Persiapan harus selalu ada untuk pemeliharaan yang dilakukan jika tungku keluar blast tidak terencana untuk alasan lain. Misalnya, jika tungku mati untuk penggantian lorong udara, mungkin mungkin untuk pekerjaan yang dilakukan pada sistem pemuatan. Jika tungku mati blast untuk masalah di pabrik peleburan baja, maka mungkin mungkin untuk pemeliharaan yang lebih luas dilakukan. Dengan cara ini, jumlah total penangguhan selama kampanye tanur tiup dapat dikurangi dan durasinya dipersempit.
Pemeliharaan yang efektif mengurangi jumlah kegagalan yang menghasilkan penangguhan tidak terencana. Ini melibatkan pemeliharaan rutin, inspeksi teratur, pemeriksaan periodik instrumen penting, dan pemantauan kondisi, misalnya pemantauan getaran dan termal. Ini paling penting di tahap akhir kampanye, karena peralatan tambahan menjadi lebih tua dan kurang andal.
Sebagai tanggung jawabnya, teknik pemeliharaan pabrik pengecoran yang ditingkatkan dapat mengurangi waktu off blast, misalnya perpanjangan usia lari besi utama pada tanur tiup satu lubang keluar mengurangi waktu henti.
Periode Off Blast
Jumlah periode off blast, terutama yang tidak terencana, memiliki efek besar pada usia kampanye dalam hal output per volume volume, yang berkurang tidak proporsional terhadap persentase waktu henti. Aus dinding dapat terjadi dari tingkat kerja dinding yang meningkat pada volume blast yang lebih rendah yang dialami saat keluar dan masuk blast, pendingin dan pemanasan ulang refraktori atau operasi yang tidak teratur selama pemulihan dari penangguhan.
Beberapa operator tanur tiup menunjukkan bahwa periode off blast 'istirahat' tungku dan membiarkan tengkorak pelindung terbentuk atau membeku. Faktanya, mengambil tanur tiup dari blast seringkali merupakan prosedur darurat, di tahap akhir kampanye, ketika suhu tinggi terdeteksi di dalam refraktori tungku.
Penangguhan Pendek
Untuk penangguhan yang dijadwalkan, koks tambahan dapat dimuat beberapa jam sebelumnya, untuk mengkompensasi kondisi blast yang berkurang dan kehilangan panas selama periode penangguhan. Koks tambahan ini di daerah bawah tanur tiup membantu pemulihan yang halus dari penangguhan. Biasanya mengurangi atau menghapus injeksi hidrokarbon lorong udara untuk penangguhan.
Pada tingkat injeksi yang tinggi, proporsi koks di tanur tiup jauh lebih rendah, yang secara tidak langsung kurang permeabel dan ini mungkin menghambat pemulihan dari penangguhan. Selain itu, pada tingkat injeksi yang tinggi, tanur tiup jelas kekurangan bahan bakar selama pemulihan hingga injeksi dilanjutkan. Ini mungkin tidak terjadi hingga volume blast mencapai sekitar setengah dari tingkat penuhnya, ketika lorong udara yang memadai terbentuk dan injekan dapat dikonsumsi dengan aman. Dalam kasus ada masalah operasi dalam menentukan kondisi lorong udara dan kembali ke tingkat blast di mana injeksi mungkin, ini dapat menghasilkan kondisi dingin atau blokir lorong udara dengan lumpur dan tanur tiup kekurangan bahan bakar pada saat ketika bahan bakar tambahan diperlukan.
Selain kompensasi rasio bijih/koks, perubahan beban biasanya diinginkan untuk periode penangguhan. Komponen beban yang lebih kecil harus dihapus dari beban untuk mendorong permeabilitas setelah penangguhan. Tingkat bijih titaniferous yang tinggi juga harus dikurangi untuk menghindari masalah pada suhu logam panas yang lebih rendah setelah penangguhan. Proporsi komponen beban yang rusak pada suhu tinggi selama periode panjang, seperti bijih yang rapuh terhadap dekrepitasi, harus dikurangi dalam beban penangguhan. Selain itu, beban yang lebih asam dapat dimuat untuk mengkompensasi konten Si yang lebih tinggi dalam logam panas selama pemulihan dari shutdown.
Selama penangguhan, faktor merusak lain dapat terjadi yang mempengaruhi kembali ke operasi blast penuh. Misalnya, ini dapat mencakup (i) periode yang panjang pada volume blast yang dikurangi untuk mengecor tungku kering sebelum off blast, (ii) periode penangguhan yang lama untuk berbagai alasan, (iii) kebocoran air ke tanur tiup selama shutdown, dan (iv) masalah selama pemulihan yang mungkin memerlukan beberapa off blast (mungkin untuk memperbaiki kebocoran blast atau kesalahan pemuatan dll.). Dalam keadaan semacam itu, kondisi operasi yang tidak diinginkan diperpanjang dan koks tambahan yang dimuat mungkin tidak memadai, menghasilkan pemulihan yang kurang halus dari penangguhan.
Untuk memastikan operasi yang halus dan meminimalkan efek penangguhan pada usia tanur tiup, beberapa operator percaya memulai lambat setelah penangguhan yang dijadwalkan. Contoh khas ini adalah mengontrol output ke 90 % pada hari sebelum penangguhan dan melanjutkan pada 80 %, lalu 90 % output pada dua hari berikut penangguhan. Namun, ini mungkin tidak dapat diterima oleh operator lain, dalam kondisi di mana output tinggi diperlukan.
Penangguhan yang tidak terencana tidak diinginkan dan, jika memungkinkan, banyak operator tanur tiup mencoba menunda mengambil tanur tiup dari blast untuk waktu yang cukup untuk membiarkan beban yang dikompensasi menurun ke tingkat bosh. Upaya biasanya dilakukan untuk mengecor tanur tiup sekering mungkin, untuk menghindari lumpur kembali ke lorong udara dan pipi tiup, yang dapat membeku dan lebih memperpanjang penangguhan. Ini juga memberikan waktu untuk mempersiapkan pekerjaan perbaikan yang akan dilakukan dan untuk meminimalkan waktu off blast. Untuk mengkompensasi panas yang hilang karena penangguhan yang tidak terencana, injeksi hidrokarbon lorong udara biasanya ditingkatkan setelah kembali ke blast, asalkan belum pada tingkat maksimumnya.
Penangguhan produksi juga dapat terjadi karena masalah di pabrik peleburan baja atau selama periode permintaan rendah. Kejadian-kejadian ini harus dikoordinasi untuk mendapatkan peringatan awal di mana mungkin, dan untuk memberikan opsi beban yang dikompensasi. Mesin cetak besi besi (PCM), tongkat torpedo atau mixer pabrik peleburan baja harus digunakan sebagai buffer untuk penangguhan pendek. Dalam keadaan tertentu, ketika ada peringatan awal yang minimal dari shutdown, tanur tiup tidak kering dan ada sedikit kapasitas tongkat kosong, dan tidak ada PCM yang tersedia, lebih baik untuk membuang logam panas.
Teknik spry tumpukan untuk perbaikan refraktori dinding telah maju, memungkinkan dinding untuk ditembakkan dalam penangguhan yang relatif singkat, dengan meniup beban ke level rendah. Meskipun ini memungkinkan jumlah besar koks untuk dimuat pada tingkat bawah tungku untuk membantu startup, seringkali ada kesulitan karena jumlah refraktori rebound yang jatuh ke dalam tungku. Startup lebih mudah jika bahan rebound rendah digunakan dan tanur tiup ditiup ke tingkat lorong udara, memungkinkan bahan rebound untuk dirak dari tungku. Ini dapat dicapai lebih efektif dengan penggunaan lembaran gelombang berbentuk T, dimasukkan digulung melalui lubang pendingin lorong udara. Kimia beban blow-in juga harus disesuaikan untuk memberikan kimia lumpur yang memungkinkan sisa bahan rebound untuk dilelehkan.
Ada perbedaan pendapat apakah aliran air pendingin harus dikurangi untuk penangguhan yang lebih lama dari durasi tertentu. Beberapa operator menyukai aliran yang dikurangi untuk mempertahankan suhu refraktori. Mayoritas menyukai air pendingin tungku pada aliran penuh untuk mendorong tengkorak pelindung yang lebih tebal, sementara yang lain yang mengurangi aliran air menyarankan bahwa dengan menghilangkan panas lebih sedikit membantu startup yang halus.
Faktor lain yang mempengaruhi pemulihan dari penangguhan adalah pengesanan akreasi dari dinding tanur tiup, yang dihasilkan oleh kerja dinding tambahan dan penurunan beban yang tidak teratur. Ini dapat menghasilkan kondisi dingin pada saat ketika mereka paling tidak diinginkan. Jika diketahui akreasi telah terbentuk, diinginkan untuk mencoba dan menghapusnya sebelum penangguhan yang lama. Sistem pemantauan akreasi yang baik memberikan peringatan segera jika terjadi, untuk mengaktifkan kompensasi termal secepat mungkin.
Penangguhan Panjang
Bergantung pada durasi penangguhan, tanur tiup dapat diisi dengan koks blank dan beban bijih/koks rendah, atau beban dapat ditiup ke tingkat lorong udara. Untuk penangguhan beberapa minggu atau lebih, salamander harus ditap. Jika tidak dilakukan, tidak hanya jumlah besar panas proses akan diperlukan, selama pemulihan, untuk melehkannya, tetapi itu akan membeku sambil masih padat dan menciptakan stres yang berlebihan pada refraktori tungku dan kulit, mempersingkat usianya. Ini bahkan lebih penting bagi tanur tiup, di mana kedalaman sump telah ditingkatkan untuk mengurangi aliran besi periferal di tungku. Diinginkan untuk memantau stres ini dengan gauge regangan yang ditempel pada jaket tungku, dan untuk mengembangkan prosedur untuk meminimalkan stres semacam itu.
Untuk pemulihan dari penangguhan yang lebih lama, ketika tanur tiup dalam kondisi dingin, perlu memanaskan tungku dan menstabilkan hubungan awal antara lubang keluar dan lorong udara untuk memungkinkan cairan dikeluarkan. Ini dapat dilakukan dengan penggunaan pip blast pada lubang keluar atau penggunaan lembaran oxy-fuel. Penting untuk mencegah oksigen, yang memasuki di lubang keluar, merusak karbon tungku, yang dapat secara langsung mempersingkat usia kampanye. Pemulihan dari kondisi tungku dingin, setelah kebocoran air besar selama pemeliharaan rutin, dilaporkan telah menghasilkan erosi tungku yang parah. Pemulihan dari shutdown yang lama, dengan jumlah besar logam padat di tungku dan dead man yang tidak permeabel, dapat menghasilkan aliran periferal berlebih di tungku dengan erosi dinding samping tungku yang dipercepat.
Aturan Produksi
Sebagai proses berkelanjutan, tanur tiup dioperasikan sejumlah operator yang berbeda yang, tanpa serangkaian aturan untuk beroperasi, akan bereaksi berbeda terhadap situasi tertentu. Tindakan individual yang diambil mungkin tidak tepat dan, sebagai akibatnya, proses dapat lebih bervariasi daripada jika tindakan ideal diambil. Mayoritas tanur tiup oleh karena itu dioperasikan sesuai prosedur yang telah dikembangkan dan ditingkatkan dari pengalaman. Aturan ini mencakup area yang luas, termasuk prosedur praktis dan kontrol proses.
Untuk memaksimumkan stabilitas tanur tiup, perlu mengontrol dengan akurat baik kondisi termal maupun aerodinamika tungku. Pabrik baja biasanya merumuskan aturan mereka sendiri untuk mengontrol kondisi termal, yang biasanya melibatkan Si dan suhu logam panas sebagai indikator, dengan penggunaan analisis gas atas dan perhitungan jumlah panas yang tersedia di tanur tiup untuk reduksi silika dan untuk superheat produk cair. Kontrol kondisi termal biasanya dengan penyesuaian kondisi pada lorong udara atau dengan perubahan kecil dalam jumlah koks yang dimuat. Aerodinamika tungku dipantau dengan aturan yang berkaitan dengan tekanan jatuh tungku dan laju penurunan beban, dengan penyesuaian volume blast, distribusi beban atau properti beban untuk mencapai stabilitas.
Aturan operasi juga diperlukan untuk operasi non-rutin, di mana kerusakan pada tanur tiup dapat timbul dari prosedur yang salah, misalnya dalam pemulihan dari kondisi tungku dingin, di mana kerusakan refraktori dapat terjadi.
Aturan Spesifik untuk Pemerlengkapan Usia Tanur Tiup
Banyak operator memiliki serangkaian praktik operasional spesifik untuk pemerlengkapan usia kampanye, yang ada untuk meminimalkan kerusakan pada atau mencegah degradasi lebih lanjut dari tanur tiup. Karena tungku adalah wilayah kritis tanur tiup yang tidak dapat diperbaiki tanpa shutdown yang panjang, aturan atau rencana tindakan ini sering berkaitan dengan kondisi tungku. Biasanya, tindakan didefinisikan sesuai suhu tungku atau ketebalan refraktori.
